计算机网络-VRRP切换与回切过程

前面我们学习了VRRP选举机制,根据VRRP优先级与IP地址确定主设备与备份设备,这里继续进行主备切换与主备回切以及VRRP抢占模式的学习。

一、VRRP主备切换

主备选举时根据优先级选择主设备,状态切换为Master状态,那当什么时候会切换到备份设备呢?有以下两种情况:

  • Master设备主动退出VRRP组
  • Master设备或者链路故障

1.1 Master主动退出VRRP组

当Master设备主动放弃Master地位(如Master设备退出备份组)时,会发送优先级为0的通告报文,用来使Backup设备快速切换成Master设备,而不用等到MASTER_DOWN定时器超时。这个切换的时间称为Skew_time。

Master主动退出VRRP组
Master主动退出VRRP组

主动退出不需要等待超时器,迅速切换状态。

1.2 Master设备或者链路故障

当Master设备发生网络故障而不能发送通告报文的时候,Backup设备并不能立即知道其工作状况。等到MASTER_DOWN定时器超时后,才会认为Master设备无法正常工作,从而将状态切换为Master。

Master设备或者链路故障
Master设备或者链路故障

如果是设备故障或者线路故障需要等待定时器超时Backup设备才能切换到主设备。

二、VRRP主备回切

正常情况下,由Master设备负责转发用户报文,如图所示,所有用户流量通过R1到达Internet。当R1出现故障时,网络会重新进行VRRP主备选举,如图所示,此时R2会成为新的Master设备负责转发用户报文。

主备回切1
主备回切1

当R1从故障恢复后,网络将重新进行VRRP主备选举,由于R1的优先级大于R2,所以R1又重新成为新的Master设备负责转发用户报文。

主备回切2
主备回切2

正常情况下Master设备转发用户报文,当发生故障时当Backup设备定时器超时则切换到Master承接用户流量,当故障恢复时故障设备发送VRRP报文重新进行选举进行主备回切。

VRRP默认开启抢占模式,如果网络不稳定,建议开启抢占延时,防止网络震荡。开启抢占模式的VRRP备份组,当主备进行切换时,总共时长为:3xAdver_Interval+Skew_time+Delay_time

在抢占模式下,当Master的设备状态不稳定或者网络质量差时,会导致VRRP备份组频繁切换,从而引发终端ARP表项频繁刷新,为缓解此问题,通常设置抢占延时定时器,通过MASTER_INTERVAL定时器超时时间加上延时时间,确定状态稳定后,再进行主备回切,抢占延时可以手动配置

VRRP抢占模式(Preempt Mode) :

  • 抢占模式(默认激活):如果Backup路由器激活了抢占功能,那么当它发现Master路由器的优先级比自己更低时,它将立即切换至Master状态,成为新的Master路由器
  • 非抢占模式:如果Backup路由器没有激活抢占功能,那么即使它发现Master路由器的优先级比自己更低,也只能依然保持Backup状态,直到Master路由器失效。

总结:这里学习VRRP的主备切换以及进行主备回切,缺省是开启了抢占模式,当网络震荡时可能会导致流量黑洞,即Master已经切换但是流量还是走的Backup设备上,导致流量丢包,可以理解为在进行主备切换间隙导致的丢包。因此建议如果网络不稳定,开启抢占延时,防止网络震荡,合理配置抢占延时定时器。

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